SU1486770A1 - Two-coordinate angular displacement transducer - Google Patents
Two-coordinate angular displacement transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1486770A1 SU1486770A1 SU874347434A SU4347434A SU1486770A1 SU 1486770 A1 SU1486770 A1 SU 1486770A1 SU 874347434 A SU874347434 A SU 874347434A SU 4347434 A SU4347434 A SU 4347434A SU 1486770 A1 SU1486770 A1 SU 1486770A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- center
- spherical element
- spherical
- radius
- dielectric
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности двухкоординатного преобразователя угловых перемещений, который содержит полый разъемный диэлектрический корпус 1 с размещенным в нем шарообразным элементом 2 с рукояткой 3 для.связи с объектом контроля. При изменении положения объекта контроля (перемещении рукоятки 3The invention relates to measuring equipment. The purpose of the invention is to improve the accuracy of a two-coordinate angular displacement transducer, which contains a hollow split dielectric body 1 with a spherical element 2 disposed therein with a handle 3 for communication with the test object. When you change the position of the object of control (moving the handle 3
22
на углы <Х или р) изменяется зазор между поверхностью элемента 2 и парами катушек 5 индуктивности вихретокового датчика зазоров, питаемого напряжением высокой частоты и размещенного в корпусе 1. Вследствие этого изменения зазоров происходит изменение сигналов на катушках 5 независимо по каждой координате пропорционально угловому перемещению οί и /5 соответственно. Выполнение шарообразного элемента 2 с участком 7 цилиндрической поверхности в его средней части обеспечивает создание четко выраженной зоны нечувствительности на выходной характеристике преобразователя в области ее нуля путем выбора соотношения размеров участка 7 и радиуса катушек 5 индуктивности, что обеспечивает точность двухкоординатных измерений в условиях вибропомех. 2 ил.at angles <X or p), the gap between the surface of element 2 and pairs of inductors 5 of an eddy current sensor of gaps, powered by a high frequency voltage and placed in housing 1, changes. Signals on the coils 5 independently of each coordinate are proportional to the angular displacement οί and / 5 respectively. Performing a spherical element 2 with a section 7 of a cylindrical surface in its middle part ensures the creation of a clearly defined dead zone on the output characteristic of the converter in its zero area by selecting the ratio of the sizes of section 7 and the radius of the inductance coils 5, which ensures the accuracy of two-dimensional measurements in terms of vibration noise. 2 Il.
<о<o
14867701486770
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений по двум координатам в системах управления перемещением подвижных объектов в условиях вибропомех.The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the angular displacements in two coordinates in the systems for controlling the movement of moving objects under vibration conditions.
Целью изобретения является повышение точности измерения угловых перемещений по двум координатам путем повышения линейности характеристики преобразования за пределами ее зоны нечувствительности.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the angular displacements in two coordinates by increasing the linearity of the conversion characteristic outside its deadband.
На фиг. 1 показан двухкоординатный преобразователь угловых перемещений; на фиг. 2 - шарообразный элемент преобразователя.FIG. 1 shows a two-coordinate angular displacement transducer; in fig. 2 - spherical element of the transducer.
Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений содержит разъемный диэлектрический корпус 1, в полости которого размещен сферический шарнир, шарообразный элемент 2 которого соединен со звеном связи с объектом контроля, выполненным в виде рукоятки 3, На поверхности шарообразного элемента 2 размещена диэлектрическая накладка 4, выполненная в виде сегмента сферы того же радиусаThe two-coordinate transducer of angular displacements contains a split dielectric body 1, in the cavity of which a spherical hinge is placed, the spherical element 2 of which is connected to a link with a control object made in the shape of a handle 3. same radius
, что и шарообразный элемент 2. Центр сегмента сферы этой накладки смещен на величину а относительно центра вращения шарообразного элемента сферического шарнира. Б диэлектрическом корпусе 1 размещен вихретоковый датчик зазоров, четыре идентичные катушки 5 индуктивности которого установлены попарно диаметрально противоположно на равных расстояниях от центра сегмента сферы диэлектрической накладки 4. Плоскости катушек перпендикулярны поперечным плоскостям симметрии шарообразного элемента 2. Выходы катушек 5 индуктивности подключены к измерительному электронному блоку 6. В средней части шарообразного элемента 2 выполнен участок 7 цилиндрической поверхности, центр которой совпадает с центром сегмента сферы диэлектрической накладки 4, а ось - с осью рукоятки 3. Радиус г участка 7 цилиндрической поверхности равен Кс-Кк, где К. к - радиус катушки индуктивности, а высота Н этого участка 7 должна быть не менее трех радиусов Кк катушки индуктивности. Благодаря этому обеспечивается большее на величину Кк расстояние от катушек 5 индуктивности до поверхности участка 7, чем до поверхности краевых сферических участков шарообразного элемента 2, Катушки 5 индуктивности установлены на пределе их чувствительности к вихревым токам (зазор больше К.^) , наводимым в теле шарообразного подвижного элемента 2 преобразователя., as the spherical element 2. The center of the sphere segment of this lining is offset by the value of a relative to the center of rotation of the spherical element of the spherical hinge. In dielectric case 1, an eddy current gap sensor is placed, four identical inductance coils 5 of which are installed in pairs diametrically opposite at equal distances from the center of the segment of the dielectric pad 4. The coil planes are perpendicular to the transverse symmetry planes of the spherical element 2. The outputs of the inductance coils 5 are connected to the measuring electronic unit In the middle part of the spherical element 2 there is a section 7 of a cylindrical surface, the center of which coincides with the center of ment of the dielectric overlay sphere 4, and the axis with the axis of the arm 3. The radius g of section 7 of the cylindrical surface is equal to K c –K c , where K. c is the radius of the inductor, and the height H of this section 7 must be at least three radii K c inductors. This ensures a greater amount of K to the distance from inductance coils 5 to the surface of section 7 than to the surface of the edge spherical sections of the spherical element 2, Inductance coils 5 are set at the limit of their sensitivity to eddy currents (gap greater than K.) induced in the body spherical movable element 2 of the transducer.
Двухкоордикатный преобразователь угловых перемещений работает следующим образом.Bicordic angular displacement transducer works as follows.
На катушки 5 индуктивности подается напряжение высокой частоты. В исходном состоянии преобразователя (углы с7 и р, поворота рукоятки 3 равны нулю) зазоры между участком 7 цилиндрической поверхности шарообразного элемента 2 и плоскостями катушек 5 индуктивности равны. Вследствие этого равны и сигналы на катушках индуктивности, зависящие от электромагнитных полей вихревых токов, протекающих в поверхности цилиндрического участка 7 шарообразного элемента 2. В результате на выходе измерительного блока 6 выходные сигналы и и р равны нулю. Напряжения на выходе измерительного блока 6 близки к нулю в некотором диапазоне угловых перемещений <7 и р> рукоятки 3, который определяется высотой Н участка 7 цилиндрической поверхности, соответствующей требуемой ширине зоны нечувствительности выходной характеристики преобразования. При достаточно больших угловых перемещениях рукоятки 3 значительное число магнитных силовых линий начинает пересекать поверхности краевых сферических участков элемента 2, которые находятся на различных расстояниях от плоскости катушек 5 индуктивности, но значительно ближе, чем поверхность участка 7. Это обуславливает различные по величине сигналы на этих катушках, вследствие чего на выходах электронного блока 6 появляются отличные от нуля напряжения и Ц^, соответствующие величинам углового перемещения <7 и β объекта (не показан) по взаимно перпендикулярных плоскостях. Поскольку под катушки 5 индуктивности вдвигаются выступающие над участком 7 крайние участки шарообразного элемента 2, то характеристика преобразователя имеет достаточно четкую границу зоны нечувствительности. При этом с точки зрения влияния распределения вихревых токов.катушки 5 индук1486770On the coil 5 inductance voltage is applied to high frequency. In the initial state of the transducer (the angles c7 and p, the rotation of the handle 3 are equal to zero), the gaps between the section 7 of the cylindrical surface of the spherical element 2 and the planes of the inductance coils 5 are equal. As a result, the signals on the inductors are also equal, depending on the electromagnetic fields of the eddy currents flowing in the surface of the cylindrical section 7 of the spherical element 2. As a result, the output signals and and p are zero at the output of the measuring unit 6. The voltage at the output of the measuring unit 6 is close to zero in a certain range of angular displacements <7 and p> of the handle 3, which is determined by the height H of the section 7 of the cylindrical surface corresponding to the required width of the dead zone of the output conversion characteristic. With sufficiently large angular displacements of the arm 3, a significant number of magnetic field lines begins to cross the surfaces of the edge spherical portions of element 2, which are at different distances from the plane of inductance coils 5, but significantly closer than the surface of portion 7. This causes different signals on these coils , as a result, at the outputs of the electronic unit 6, non-zero voltages and C ^ appear, corresponding to the values of the angular displacement <7 and β of the object (not shown) by mutual on perpendicular planes. Since under the coils 5 of the inductance the end sections of the spherical element 2 projecting above section 7 are moved, the characteristic of the converter has a fairly clear deadband boundary. In this case, from the point of view of the influence of the distribution of eddy currents. Coils 5 induk1486770
тивности, под которые вдвигаются выступающие сферические участки проводящей поверхности элемента 2, находятся примерно в одинаковых условиях.The potentialities under which the protruding spherical portions of the conductive surface of element 2 move in are approximately in the same conditions.
По фазе напряжений и 0^ можно оп- 5 ределить направление угловых перемещений / и р объекта контроля и использовать их для управления перемещением управляющих элементов, например рулевых приспособлений в системе управления машин.Phase voltages and can be op- 0 ^ 5 Roedel direction angular displacement / p and a control object and use them to control the movement of control elements such as steering devices in the machine control system.
Выбор высоты Н среднего участка 7, превышающей три радиуса катушек 5 индуктивности, устраняет влияние крае— вых эффектов на эти катушки, а наличие одинаковых по величине выступов крайних сферических участков элемента 2 над его средним участком 7 обес-. печивает симметричность выходной характеристики преобразования на обоих краях зоны нечувствительности характеристики. За счет создания такой зоны нечувствительности обеспечивается нечувствительность преобразователя к внешним дестабилизирующим факторам, например вибрациям и ускорениям объекта контроля, передаваемым на подвижный элемент преобразователя через звено связи с объектом контроля - рукоятку 3 сферического шарнира.The choice of the height H of the middle section 7, exceeding three radii of the coils 5 of the inductance, eliminates the influence of edge effects on these coils, and the presence of equal-sized protrusions of the extreme spherical areas of element 2 above its middle section 7 is obs. It produces the symmetry of the output characteristic of the conversion at both edges of the deadband of the characteristic By creating such a dead zone, the transducer is insensitive to external destabilizing factors, such as vibrations and accelerations of the test object, transmitted to the transducer movable element through a link with the test object, the handle 3 of the spherical hinge.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874347434A SU1486770A1 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Two-coordinate angular displacement transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874347434A SU1486770A1 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Two-coordinate angular displacement transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1486770A1 true SU1486770A1 (en) | 1989-06-15 |
Family
ID=21343849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874347434A SU1486770A1 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Two-coordinate angular displacement transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1486770A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-09 SU SU874347434A patent/SU1486770A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5617023A (en) | Industrial contactless position sensor | |
US10036656B2 (en) | Position detecting system based on inductive sensing | |
US4144519A (en) | Position sensing readout | |
US6714004B2 (en) | Inductive position measuring system | |
JPH0464007B2 (en) | ||
JP2002530666A (en) | Hall probe position sensor | |
US4646087A (en) | Inductively coupled position detection system | |
US6693420B1 (en) | Control apparatus having a pulse induction position sensor | |
US20200003584A1 (en) | Inductive position sensor designed to measure the angular position of a shaft or the like | |
SU1486770A1 (en) | Two-coordinate angular displacement transducer | |
US5210491A (en) | Measuring device for the contactless determination of a change in linear travel and/or angle of rotation with fixable place of highest measurement accuracy and smallest drift errors | |
JPS63212803A (en) | Measuring device for displacement | |
SU1472753A1 (en) | Two-coordinate transducer of angular movement | |
SU1332268A1 (en) | Method of determining the deviation of a transport means from a free-determined trajectory | |
SU929995A1 (en) | Linear displacement transducer | |
JPS61292014A (en) | Position detector | |
US6469501B1 (en) | Conductive system for measuring the linear and angular positions of one object relative to another | |
JP2024031954A (en) | Inductive linear displacement sensor device and method for determining the position of a moving object | |
SU1430731A1 (en) | Device for measuring displacement of object relative to base | |
SU1696850A1 (en) | Angular displacement converter | |
SU1504494A1 (en) | Two-coordinate angular displacement transducer | |
RU2023234C1 (en) | Linear movement induction pickup | |
RU2082173C1 (en) | Spatial electromagnetic accelerometer | |
SU1486769A1 (en) | Two-coordinate angular displacement transducer | |
SU789949A1 (en) | Gradientometer |